3.3. Тригонометриялық функциялар арқылы өрнектелген кесіндіні салу
Берілген бұрыштың тригонометриялық функциясына байланысты кесінділерді сызғыш пен циркульды пайдаланып салуға болады. Мысалдар қарастырайық:
1-мысал: с кесіндісі және сүйір бұрышы
берілген. х = c cos, y = c sin формулала -
рымен берілген х,у кесінділерін салу керек.
Ол үшін с гипотенузасы, сүйір бұрышы
бойынша тікбұрышты үшбұрыш саламыз (60-сурет). Сонда бұрышына ірге-лес жатқан катет ізделінді х кесіндісі, ал қарсы жатқан катет у кесіндісі болады.
2-мысал: х = a cos3, y = a sin3 формулаларымен берілген х, у кесінділерін салыңыз, мұнда а – берілген кесінді, - берілген бұрыш.
Салу жоспары төмендегіше болады: (61-сурет)
1
) АОА1 = бұрышы, ОА = а гипотенуза –
сы бойынша АОА1 тікбұрышты үшбұрышы
2) А1С ОА түзуі
3) А1С ОА = А2 нүктесі
4) А2В АА1 (ВАА1) түзуі
5) А2А3 ОА1 (А3ОА1) түзуі
ОА3, АВ – ізделінді кесінділер, яғни
ОА3= a cos3, АВ = a sin3.
Ескерту1: х = a cosn, y = a sinn формулаларымен берілген кесінділерді жоғарда көрсетілген әдіс бойынша аналогиялық түрде салуға болады.
Ескерту2: х = a cos3, y = a sin3 (0 2) формулалары астроида деп аталатын қисық сызықты анықтайды. 2-ші мысалдағы салу жоспарын циркуль және сызғыштың көмегімен орындай отырып еш есептеусіз астроиданың кез-келген нүктелерін табуға болады.
3.4. Алгебралық әдіс арқылы шешілетін салу есептеріне мысалдар Есеп 1: Үшбұрыш берілген. Оның ауданын тең екіге бөлетіндей етіп, табанына параллель түзу жүргізіңіз.
Шешуі:
Т
алдау: Айталық АВС–берілген үшбұрыш (62-сурет), АВ = с, ВС = a, AC = в және BD = h (BDC = 900) делік. АВС үшбұрышының АС табанына MN параллель түзуін оның ауданын тең екіге бөлетіндей етіп жүргізу үшін К нүк-тесін, яғни ВК = х кесіндісінің ұзындығын
табу керек, мұндағы К = MN BD.
АВС үшбұрышының ауданы , ал BMN
үшбұрышының ауданы болады.
Есеп шарты бойынша
= 2 (1)
Үшбұрыштың бір қабырғасына параллель жүргізілген түзу, сол үшбұрышқа ұқсас үшбұрыш қиятынын ескеріп, АВС BMN деп жаза аламыз. Бұдан
немесе ,
онда MN = (2)
(1) және (2) теңдіктерін теңестіріп, ізделінді кесіндіні аламыз:
х = (3)
Салу: х = кесіндісін салу: қабырғасы BD = h (берілген АВС үшбұрышының биіктігі) болатын квадраттың диагоналы MB = h (63 -
с
урет), онда оның жартысы ОВ = .
Осы табылған х = ОВ кесіндісін берілген
АВС үшбұрышының В төбесінен бастап,
h биіктігінің бойына өлшеп саламыз да,
АС қабырғасына параллель МК түзуін
жүргіземіз. МК – ізделінді түзу.
Дәлелдеу: Ізделінді К нүктесі арқылы жүргізілген МКАС түзуі берілген үшбұрыш ауданын тең екіге бөледі, онда
SBMN = SAMNC (4) теңдігін дәлелдейік. SBMN = MNx = x = ;
SAMNC = = = =
= = = .
Сонымен (4) теңдік орындалады, яғни К – ізделінді нүкте.
Зерттеу: х кесіндісінің шамасы (0, h) аралығында болады. Онда MN кесіндісінің ұзындығы АС-дан кіші. (3) өрнектегі h оң шама, сондықтан х те оң шама болады. Егер х h болса, есеп шарты орындалмайды. Сонда х(0, h) болғанда, есептің жалғыз шешімі бар.
Есеп 2: шеңбері, К нүктесі және К нүктесі арқылы өтіп, шеңберін жанайтын m түзуі берілген. Берілген шеңбер мен берілген түзуді К нүктесінде жанайтын шеңбер салыңыз.
Шешуі:
Т
алдау: Есеп шешілді делік, (О, r) – берілген шеңбер, m – берілген түзу, К, К m – берілген нүкте (64-сурет). Ізделінді шеңбердің центрі m түзуіне К нүктесі арқылы жүргізілген n орта перпендикулярының бойында жатады және (О, r) шеңберінен R қашықтықта болады, мұндағы R – ізделінді шеңбердің радиусы. m түзуіне О нүктесі арқылы параллель түзу жүргізіп, оның n түзуімен қимасын N деп белгілесек, ON = MK,
OM = NK = r. Ізделінді шеңбердің центрі О1 болса,
О1К = O1L = R, ал O1N = r – R.
мұндағы L – шеңберлердің жанасу нүктесі. Соны -
Сонымен ОО1N үшбұрышынан Пифагор теоремасы
бойынша ON2+O1N2 = OO12 ON2 + (r–R)2 = (r–R)2 ON2 + r2 – 2rR + R2 = r2 + 2rR + R2
ON2 = 4rR R = .
R – дің мәні күрделі өрнек болып шықты. Бұл өрнекті алгебралық әдіспен салуға болады.
Салу: 1) у = 4r кесіндісі
2) (О, r) m = М нүктесі
3) z = МК кесіндісі
4) R = кесіндісі
5) (К, R) шеңбері
6) К нүктесі арқылы n m түзуі
7) n = О1 (О1 – m түзуінің шеңбері жатқан жағындағы нүкте)
8) (О1, R) шеңбері
- ізделінді шеңбер.
Дәлелдеу: 5) және 7) салу бойынша О1К = R. Ал О1 n, онда шеңбері мен m түзуі жанасады.
ОО1 = = = =
= = = r + R, онда , шеңберлері жанасады.
Зерттеу: R = . ON, r кесінділердің ұзындығы болғандықтан, оң шамалар болады. Онда R кесіндісі де табылады және бірмәнді. Олай болса, есептің жалғыз шешімі болады.
Есеп 3: Гипотенузасы және тік бұрышының биссектрисасы бойынша тікбұрышты үшбұрыш салыңыз.
Шешуі:
Талдау: Есеп шешілді делік, АВС – ізделінді үшбұрыш (65 – сурет). CD - берілген биссектриса, АВ– берілген гипотенуза. CD (О, ОВ) = Е деп белгі-лесек (О–сырттай сызылған шеңбердің центрі), ЕОАВ және CDDE = ADDB.
Б